Пероксидазы

Пероксидазы представляют собой ферменты, которые расщепляют перекись водорода или органические перекиси в каждом организме. Пероксиды - это сильные клеточные токсины, которые образуются в ходе многочисленных биохимических реакций окисления. Это делает пероксидазы одним из важнейших антиоксидантов.

Что такое пероксидазы?

Пероксидазы - это ферменты, которые в большинстве случаев расщепляют токсичный перекись водорода. Эти ферменты также уменьшают количество органических пероксидов.

В этих реакциях соответствующая пероксид получает два электрона и два протона частичными ступенями. Это означает, что происходит перенос атомов водорода. Связь между двумя атомами кислорода перекиси разрывается. Пероксидазы включают каталазу, пероксидазу цитохрома с, пероксидазу щитовидной железы и глутатионпероксидазу. Атомы водорода происходят от так называемых доноров водорода. Субстратами являются перекись водорода или органические перекиси, особый случай - каталаза.

В случае каталазы в качестве пероксидазы вторая молекула пероксида водорода действует как донор водорода. Таким образом, он переносит атомы водорода. Две молекулы перекиси водорода превращаются в две молекулы воды и одну молекулу кислорода. С помощью перекиси водорода цитохром с пероксидаза окисляет, например, ферроформу цитохрома С. С помощью тироидной пероксидазы йодид-ион восстанавливается в присутствии перекиси водорода, которая немедленно превращается с аминокислотой тирозином с образованием гормонов щитовидной железы.

Глутатионпероксидаза - важная пероксидаза. Это катализирует окисление глутатиона перекисью водорода с образованием воды. Это делает его одним из самых важных антиоксидантов в организме.

Функция, эффект и задачи

Важнейшая задача пероксидаз - расщеплять токсичный перекись водорода и органические перекиси в организме. Перекиси - очень агрессивные вещества, которые могут очень легко окислять собственные биомолекулы организма.

Во многих окислительных метаболических процессах они часто возникают в виде метаболитов. Когда пероксиды распадаются, обычно выделяется пероксид водорода, который атакует другие эндогенные вещества. Свободные радикалы также всегда образуются как промежуточные продукты при превращении пероксидов. Следовательно, чтобы ограничить действие свободных радикалов, перекиси также должны быть расщеплены. Фермент каталаза отвечает за прямое разложение перекиси водорода в воде и кислороде. Глутатионпероксидаза окисляет сульфид глутатиона и в то же время восстанавливает перекись водорода до воды. Глутатион - это трипептид, состоящий из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина.

В печени, как антиоксидант, он является наиболее важным активным ингредиентом для детоксикации организма. Он окисляется в процессе. Если его применять до изнеможения, может возникнуть острая печеночная недостаточность, потому что реакции детоксикации, которые всегда необходимы, больше не происходят. В результате фермент глутатионпероксидаза чрезвычайно важен как компонент клеточной защиты от окислительного стресса. Дефицит этого фермента может привести к артериосклерозу, опухолям и нейродегенеративным заболеваниям.

Пероксидаза щитовидной железы, в свою очередь, превращает йод в гормоны щитовидной железы за счет окисления йодида. Здесь также атомы водорода переходят от тирозина к перекиси водорода в процессе окисления иодид-иона. При этом образуются гормоны щитовидной железы и вода.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Пероксидазы в основном расположены в пероксисомах клетки. Пероксисомы - это клеточные органеллы с мембраной, в которых агрессивные пероксиды расщепляются. Эти реакции должны происходить отдельно от остальной части клетки, потому что они могут быть опасными для остальной части клетки. Пероксисомы содержат пероксидазы, которые расщепляют пероксид водорода и другие пероксиды, не нарушая цитоплазмы клетки.

Количество и размер пероксисом и содержание в них белка зависят от типа клеток. Чем больше должно произойти реакций детоксикации, тем больше количество и объем везикул. Пероксисомы содержат около 60 оксидаз и монооксигеназ, которые катализируют распад жирных кислот и других веществ с включением кислорода. Пероксиды образуются как особо реакционноспособные промежуточные продукты, которые, следовательно, должны расщепляться с помощью пероксидаз.

Заболевания и расстройства

Перекись водорода как промежуточный продукт, в основном при окислительном расщеплении жиров, оказывает большое влияние на организм. Он сам по себе обладает окислительным действием и может повредить организм. Следовательно, пероксидазы играют очень важную роль, особенно в отношении окислительного стресса.

Как антиоксиданты, глутатионпероксидазы, в частности, являются частью системы защиты клетки. Глутатионпероксидазы образуются из глутатиона. Они зависят от селена как кофактора. Глутатион - это трипептид, состоящий из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. Селен связывается с цистеином в ферментах, причем селен цистеин является реактивным центром фермента. Неисправность или недостаток глутатионпероксидазы может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Этот дефицит часто вызван недостатком селена. Это ограничивает функцию фермента. Особенно в некоторых районах Китая, где почва очень бедна селеном, возникает так называемый синдром Кешана (названный в честь района Кешан).

Заболевание проявляется в таких проблемах с сердцем, как аритмия сердца, сердечная недостаточность или даже кардиогенный шок. Пероксидазы глутатиона возникают из глутатиона. Это особенно заметно в печени и постоянно вырабатывается в организме. Однако, когда присутствуют более высокие концентрации пероксидов, глутатион очень быстро расходуется за счет окисления. Это может произойти быстро при физических упражнениях, эмоциональном стрессе или инфекциях. Нездоровый образ жизни с плохим питанием, токсинами окружающей среды, алкоголем, сигаретным дымом и многим другим также может привести к дефициту глутатиона.

Этот недостаток проявляется в ослаблении иммунной системы и перегрузке печени. Если жалобы на здоровье еще не стали хроническими, изменение образа жизни быстро приводит к выздоровлению, потому что глутатион быстро снова образуется.